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最速、最接近、最高温:NASAのパーカー太陽探査機が「太陽に触れる」ために打ち上げられる

最速、最接近、最高温:NASAのパーカー太陽探査機が「太陽に触れる」ために打ち上げられる

アラン・ボイル

パーカー太陽探査機の打ち上げ
ユナイテッド・ローンチ・アライアンスのデルタ4ヘビーロケットが、フロリダ州ケープカナベラル空軍基地からNASAのパーカー太陽探査機を宇宙へ打ち上げた。(NASA、YouTube経由)

NASAは本日、パーカー・ソーラー・プローブと呼ばれる超遮蔽宇宙船を、これまでのどの宇宙船よりも太陽に近づくミッションに送り出した。この打ち上げには、この探査機の名前の由来となった91歳の物理学者が見守った。

データ不具合の懸念から打ち上げが延期された翌日、東部時間午前3時31分(太平洋時間午前12時31分)、フロリダ州ケープカナベラル空軍基地の発射台からユナイテッド・ローンチ・アライアンス社のデルタ4ヘビーロケットが夜空に燃え盛って昇った。

3段のロケットが探査機に太陽に向かう旅の最初の区間で動力を供給した。

「私に言えるのは、わあ、いよいよだ、これから数年間、いろいろ学ぶことが待っているということだけだ」とシカゴ大学の太陽物理学者ユージン・パーカー氏は打ち上げ直後に語った。

車ほどの大きさのこの観測装置は、太陽表面から400万マイル(約640万キロメートル)以内を飛行する際に、最大華氏2,500度(約1,200度)の温度に耐えられるように設計されています。これは、水星が太陽に接近する距離の約10倍、これまでのどの探査機よりも7倍近い距離です。

太陽の周りを回る最大速度は時速43万マイルに達し、天体を周回する人工物体としては最速となる。

科学者たちは、電荷を帯びた粒子の太陽風の力学や、太陽の外層大気であるコロナが太陽表面より数百倍も高温である理由など、私たちに最も近い恒星の働きを解明したいと考えている。

「それを実現する唯一の方法は、ついに太陽に近づいて触れることです」と、15億ドル規模のミッションのプロジェクトサイエンティスト、ジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所のニコラ・フォックス氏は、本日の打ち上げに先立ち記者団に語った。「私たちは太陽に接近したミッション、それも水星にまで接近したミッションを通して、太陽を観察し、研究してきました。しかし、私たちはそこに行かなければなりません。」

パーカーが太陽風と、地球上の通信や電力網に甚大な被害をもたらす強力なアウトバーストの理論を提唱してから60年が経ちました。しかし、科学者やエンジニアが、その理論を裏付けるデータを取得できるほど太陽に接近できる宇宙ミッションを準備できるようになったのは、ここ数年のことです。

「我々の技術が我々の夢に追いつくまで、長い間待たなければならなかった」とフォックス氏は語った。

パーカー・ソーラー・プローブは太陽表面には接触しませんが、太陽の電場と磁場、そしてコロナを通るプラズマと太陽風粒子の流れを観測します。また、探査機の搭載機器には白色光カメラも搭載されており、地球では皆既日食の時にしか見られないような、きらめくコロナの画像を撮影します。

探査機は7年近くかけて太陽を24周する間、7回の金星フライバイ(接近通過)を行い、軌道を調整する。「実際にはほんの少しだけ速度を落とすことで、軌道を縮小できるのです」とフォックス氏は説明した。

探査機には厚さ4.5インチ、幅8フィートの炭素複合材シールドが搭載されており、アルミニウムを溶かすような高温下でも電子機器を適切な動作温度に保つことができます。探査機の発電用太陽電池アレイは、過熱を防ぐために水冷式になっています。

探査機は最終的にスラスターの燃料を使い果たし、保護的な姿勢を失うだろう。そうなると、太陽の熱によって探査機は焦げた炭素の円盤となり、さらに細かく砕かれてデブリの破片となるだろう。しかし、ミッションが計画通りに進めば、探査機の発見は、NASAの宇宙船に彼の名が付けられた唯一の存命人物であるユージン・パーカーにとって、永遠の遺産となるだろう。

「爪を噛んで立ち上げを待つのではなく、これからは、まだ知らない興味深い事柄について考えなければなりません。そして、それはおそらく今後5年、6年、あるいは7年かけて明らかになるでしょう」とパーカー氏は語った。「全く新しい段階であり、ずっと興味深いものになるでしょう。」